一、抽象工厂模式
在介绍抽象工厂模式，我们先简单回顾一下简单工厂模式与工厂方法模式。
1.工厂模式：针对一个系列的类,它们有很多的共同点，因此可以将他们称为一个系列的产品，也就是一个系列的类。因此使用一个工厂，用一个工厂创建函数去创建某个具体的类。
实现流程如下：
系列类—>工厂—>创建函数—>某个具体的类
2.工厂方法模式：针对一系列的类，使用一个抽象的工厂接口，之后为每个具体的类都编写一个工厂类，随后在每一个类中使用创建函数创建具体类。
实现流程如下：
系列类——>抽象工厂接口—>多个与系列对应的工厂类—>每个类的创建函数—>某一个具体的类
回顾这些我们可以看出，简单工厂模式是笼统的承包服务，不管有多少个类需要创建，全部都由一个工厂去完成；而工厂函数模式则是定制化服务，每一个工厂只能创建某一种特定的类，但是这些工厂统一遵循即抽象工厂接口的创建方法。
抽象工厂模式即是“分类之后的一对一服务”，我们有多个系列的类需要创建，让某一个工厂专门负责某一类对象的创建，另一个工厂负责另外一类的对象创建。简单来说，简单工厂模式是集中式生产；工厂方法模式是分散式生产；而抽象工厂模式则是对于同一系列的集中式生产，而对于不同系列的分散式生产（结合前两者的优点）。
二、抽象工厂模式的使用情景
当出现一系列的产品族，且这些类比较容易划分时，设计模式可以采用使用抽象工厂模式。原因如下：若使用简单工厂模式，那么一个工厂任务会过于繁重(要产生很多类)，且各个类间区分度不高；而若使用工厂函数模式，每个类对应一个新的工厂，此时需要创建太多类了，代码冗杂，不利于维护；最好的办法就是现根据现有类的信息对其进行分组处理，然后每组由一个工厂类去完成，这样既体现了一对一的定制服务（分组）又体现了工厂的集中生产（每一个工厂生产一类）
三、抽象工厂模式的python案例
现在我们有很多的类需要定义，包括不同形状类（Circle、Rectangle、Ellipse、Triangle等），以及不同颜色类（Red、Blue、Black等）。
接下将会介绍python完整实现抽象工厂模式的过程：
1、定义形状类这个系列
import math
#定义一个“形状”的接口，里面定义一个面积的接口方法，只有方法的定义，并没有实现体
class IShape(object):
def Area(self):
pass
#定义4个图形类，都是实现Ishape接口，并且每一个图形都有一个可以计算面积的方法，相当于重写接口方法
class Circle(IShape):
def Area(self,radius):
return math.pow(radius,2)*math.pi
class Rectangle(IShape):
def Area(self,length,width):
return 2*length*width
class Triangle(IShape):
def Area(self,baselong,height):
return baselong*height/2
class Ellipse(IShape):
def Area(self,long_a,short_b):
return long_a*short_b*math.pi
2、定义颜色类这个系列
#定义一个“颜色”的接口，里面定义一个颜色名称的接口方法，只有方法的定义，并没有实现体
class IColor(object):
def color(self):
pass
#定义3个颜色类，都是实现IColor接口，并且每一个图形都有一个可以获取颜色名称的方法，相当于重写接口方法
class Red(IColor):
def color(self,name):
print(f'我的颜色是：{name}')
class Blue(IColor):
def color(self,name):
print(f'我的颜色是：{name}')
class Black(IColor):
def color(self,name):
print(f'我的颜色是：{name}')
3、定义抽象工厂以及与每一个系列对应的工厂
class IFactory: #模拟接口
def create_shape(self): #定义接口的方法，只提供方法的声明，不提供方法的具体实现
pass
def create_color(self):
pass
#创建形状这一个系列的工厂
class ShapeFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口，实际上是类的继承
def create_shape(self, name): #重写接口中的方法
if name =='Circle':
return Circle()
elif name == 'Rectangle':
return Rectangle()
elif name == 'Triangle':
return Triangle()
elif name == 'Ellipse':
return Ellipse()
else:
return None
#创建颜色这一个系列的工厂
class ColorFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口，实际上是类的继承
def create_color(self, name): #重写接口中的方法
if name =='Red':
return Red()
elif name =='Blue':
return Blue()
elif name =='Black':
return Black()
else:
return None
注：这里的抽象工厂和“工厂方法模式里面的抽象工厂有点区别，因为这里有两个系列的类型需要产生，所以，抽象工厂里面需要有两个函数接口，一个产生”形状“，一个产生”颜色“，然后再在实现该接口的工厂中分别进行重写。
4、定义产生工厂类的类——抽象工厂模式的核心所在
#定义一个专门产生工厂的类
class FactoryProducer:
def get_factory(self,name):
if name=='Shape':
return ShapeFactory()
elif name=='Color':
return ColorFactory()
else:
return None
注意：这一步是抽象工厂模式最为与众不同的，如果按照 “简单工厂模式 ”，只需要进行到第三步即可，因为然后我分别使用 ShapeFactory工厂类和ColorFactory类去分别产生每一个系列的类的实例即可，但是我们没有这么做。而是再定义一个新的“ 工厂产生类 ”去让我们决定到底是要产生哪个类的实例。
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。（这里的FactoryProducer就是超级工厂）。在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
5、测试运行结果：
if __name__=='__main__':
factory_producer=FactoryProducer()
shape_factory=factory_producer.get_factory('Shape')
color_factory=factory_producer.get_factory('Color')
#--------------------------------------------------------------
circle=shape_factory.create_shape('Circle')
circle_area=circle.Area(2)
print(f'这是一个圆，它的面积是：{circle_area}')
rectangle=shape_factory.create_shape('Rectangle')
rectangle_area=rectangle.Area(2,3)
print(f'这是一个长方形，它的面积是：{rectangle_area}')
triangle=shape_factory.create_shape('Triangle')
triangle_area=triangle.Area(2,3)
print(f'这是一个三角形，它的面积是：{triangle_area}')
ellipse=shape_factory.create_shape('Ellipse')
ellipse_area=ellipse.Area(3,2)
print(f'这是一个椭圆，它的面积是：{ellipse_area}')
#---------------------------------------------------------------
red=color_factory.create_color('Red')
red.color('红色')
blue=color_factory.create_color('Blue')
blue.color('蓝色')
black=color_factory.create_color('Black')
black.color('黑色')
运行结果如下：
这是一个圆，它的面积是：12.566370614359172
这是一个长方形，它的面积是：12
这是一个三角形，它的面积是：3.0
这是一个椭圆，它的面积是：18.84955592153876
我的颜色是：红色
我的颜色是：蓝色
我的颜色是：黑色
四、抽象工厂设计模式的总结
1、优点：
对于出现多系列的类型，创建逻辑清楚，因为是分门别类进行创建的；结合了“简单工厂模式”和“工厂方法模式”的优点
2、缺点
一系列产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。比如，若还要在增加一系列的材质类型（包括Stone、Wood、Plastic等）。首先，需要再定义一个抽象材质接口，然后定义很多的类去实现这个接口；然后，需要在抽象工厂接口中添加一个create_material()方法，并且还需要实现一个MaterialFactory工厂类；最后，我还需要更改超级工厂FactoryProducer类，由此可见，牵一发而动全身，比较麻烦。